Bài 8. Thấu kính Vở thực hành Khoa học tự nhiên 9

8.1

Hình 8.4 SGK KHTN 9 mô tả hệ thống gồm các thấu kính ((1), (2), (3), (4)) trong ống kính của một máy ảnh. Hãy chỉ rõ đâu là thấu kính hội tụ và đâu là thấu kính phân kì trong hệ thống này.

Phương pháp giải:

Quan sát kính lúp và phân loại

Lời giải chi tiết:

Thấu kính (1), (4) là thấu kính hội tụ; thấu kính (2), (3) là thấu kính phân kì

8.2

Hãy chỉ ra đâu là trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính của các thấu kính trong Hình 8.3 SGK KHTN 9 (đánh dấu vào hình dưới đây)

Phương pháp giải:

Quan sát hình 8.3 và chỉ ra trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính

Lời giải chi tiết:

8.3 1

Quan sát thí nghiệm trong SGK KHTN 9 về sự truyền ánh sáng qua thấu kính, thực hiện yêu cầu và trả lời câu hỏi sau:

1. Biểu diễn đường đi của tia sáng qua thấu kính bằng hình vẽ

Phương pháp giải:

Thực hành, quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

1.

8.3 2

2. Đường đi của các tia sáng tới quang tâm và tia sáng song song với trục chính của thấu kính có đặc điểm gì?

Phương pháp giải:

Thực hành, quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

2. Tia sáng đi qua quang tâm sẽ tiếp tục truyền thẳng, tia sáng song song với trục chính sẽ hội tụ tại tiêu điểm chính

8.4

Hãy phân tích tương tự và giải thích sự truyền ánh sáng qua thấu kính phân kì (Hình 8.8 SGK KHTN 9)

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính phân kì

Lời giải chi tiết:

Tia sáng đi qua quang tâm sẽ tiếp tục truyền thẳng, tia sáng song song với trục chính sẽ hội tụ tại tiêu điểm ảnh

8.5

So sánh độ lệch của tia sáng ở gần rìa thấu kính với tia sáng ở gần trục chính của thấu kính sau khi đi qua thấu kính

Phương pháp giải:

Quan sát tia sáng

Lời giải chi tiết:

Tia sáng ở gần rìa thấu kính lệch hơn tia sáng ở gần trục chính của thấu kính sau khi đi qua thấu kính

8.6 1

1. Hãy dựng ảnh S’ của điểm sáng S ở Hình 8.10 SGK KHTN 9 (vẽ vào các hình sau)

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính

Lời giải chi tiết:

1.

8.6 2

2. Hãy chứng tỏ rằng điểm sáng đặt trên trục chính cũng cho ảnh nằm trên trục chính

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính

Lời giải chi tiết:

2. Nếu S nằm trên trục chính thì ké đường đi qua quang tâm O là trục chính mà S’, O, S thẳng hàng nên S’ cũng nằm trên trục chính

8.6 3

3. Ảnh S’ trong từng trường hợp ở Hình 8.10 là thật hay ảo?

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính

Lời giải chi tiết:

3. Ảnh S’ trong Hình a là ảnh thật, Hình b và c là ảnh ảo

8.7

Vật AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f, điểm A nằm trên trục chính. Gọi d là khoảng cách từ vật đến quang tâm thấu kính. Hãy dựng ảnh A’B’ của AB ứng với các trường hợp d>f và d<f.

Nhận xét đặc điểm ảnh của vật trong các trường hợp trên theo mẫu bảng 8.1

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính

Lời giải chi tiết:

Khi d>f, ảnh A’B’ là ảnh thật, ngược chiều, lớn hơn vật

Khi d<f, ảnh A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật

8.8

Vẽ ảnh của một vật AB đặt vuông hóc với trục chính của thấu kính phân kì có tiêu cự f trong các trường hợp d>f và d<f. Nhận xét đặc điểm ảnh của vật theo mẫu Bảng 8.2 SGK KHTN 9

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính

Lời giải chi tiết:

Khi d>f, ảnh A’B’ là ảnh ảo cùng chiều nhỏ hơn vật

Khi d<f, ảnh A’B’ là ảnh ảo cùng chiều nhỏ hơn vật

8.9 1

Quan sát thí nghiệm kiểm tra đặc điểm ảnh của vật qua thấu kính hội tụ (Hình 8.12 SGK KHTN 9) và trả lời các câu hỏi sau:

1. Đặt vật trong khoảng nào thì hứng được ảnh rõ nét trên màn chắn. Ảnh đó là ảnh thật hay ảnh ảo?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm, quan sát và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

1. Đặt vật trong khoảng d thỏa mãn d>f (ngoài khoảng tiêu cự) thì ảnh sẽ hứng được trên màn chắn, ảnh đó là ảnh thật ngược chiều và lớn hơn vật

8.9 2

2. Khi đặt vật trong khoảng tiêu cự, quan sát ảnh ảo bằng cách nào? Ảnh ảo có hứng được trên màn chắn không?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm, quan sát và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

2. Muốn nhìn đc ảnh ảo thì chúng ta sẽ nhìn qua thấu kính

8.10 1

Thay thấu kính hội tụ ở thí nghiệm Hình 8.12 SGK KHTN 9 bằng thấu kính phân kì, quan sát thí nghiệm và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Hãy cho biết ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì có gì giống và khác nhau

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm, quan sát và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

1.

- Giống:

+ Cùng là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn

+ Cùng chiều với vật

- Khác:

+ Ảnh ảo qua thấu kính hội tụ lớn hơn vật

+ Ảnh ảo qua thấu kính phân kì nhỏ hơn vật

8.10 2

2. Nêu các cách phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm, quan sát và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

2. Các chách phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì:

 + Ta có thể nhìn trực quan nếu phần rìa ngoài mỏng hơn phần chính giữa thì dó là thấu kính hội tụ, nếu phần rìa ngoài dày hơn phần chính giữa thì đó là thấu kính phân kì.

+ Ta chiều một chùm sáng song song vào thấu kính nếu các tia ló hội tụ lại tại 1 điểm trên trục chính thì đây là thấu kính hội tụ.

+ Ta cho một vật bất kì đặt trước thấu kính, nếu không tạo bất kì ảnh nào trên màn chắn thì đó là thấu kính phân kì (vì thấu kính phân kì luôn tạo ảnh ảo ).

8.11

Đối với thấu kính phân kì, nhận xét nào sau đây về tính chất ảnh của vật là đúng?

A. Vật thật luôn cho ảnh thật, cùng chiều và lớn hơn vật.

B. Vật thật luôn cho ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.

C. Vật thật luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật.

D. Vật thật có thể cho ảnh thật hoặc ảnh ảo tuỳ thuộc vào vị trí của vật.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về thấu kính

Lời giải chi tiết:

- Thấu kính phân kỳ luôn tạo ra ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật, bất kể vị trí của vật trước thấu kính.

- Ảnh này luôn nằm ở phía trước thấu kính (cùng phía với vật) và không bao giờ ngược chiều với vật.

Đáp án C

8.12

Vật AB đặt trước và vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f và cách thấu kính một khoảng OA = \(\frac{f}{2}\) cho ảnh AB có tính chất

A. là ảnh thật, ngược chiều, cao gấp hai lần vật.

B. là ảnh thật, cùng chiều, cao gấp hai lần vật.

C. là ảnh ảo, cùng chiều, cao gấp hai lần vật.

D. là ảnh ảo, ngược chiều, cao gấp hai lần vật.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về thấu kính

Lời giải chi tiết:

Ta có: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{{\frac{f}{2}}} + \frac{1}{{d'}} \Rightarrow \frac{1}{f} = \frac{2}{f} + \frac{1}{{d'}} \Rightarrow \frac{1}{{d'}} =  - \frac{1}{f} \Rightarrow d' =  - f\)

Ảnh nằm ở khoảng cách bằng tiêu cự về phía trước thấu kính (ảnh ảo), và độ phóng đại của ảnh \(k =  - \frac{{d'}}{d} =  - \frac{f}{{\frac{f}{2}}} =  - 2\)

k = -2 cho thấy ảnh ảo cao gấp hai lần vật

Đáp án C

8.13

Vật AB cao 3 cm đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì, A nằm trên trục chính và cách thấu kính 12 cm. Tiêu cự thấu kính là 6 cm.

a) Vẽ ảnh A'B' của vật qua thấu kính theo tỉ lệ phù hợp.

b) Xác định vị trí và đặc điểm của ảnh A’B’

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về thấu kính

Lời giải chi tiết:

a)

b) Ta có:

\(\begin{array}{l}\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \Rightarrow \frac{1}{{ - 6}} = \frac{1}{{12}} + \frac{1}{{d'}} \Rightarrow d\prime  =  - 4cm\\k = \frac{{d'}}{d} = \frac{{ - 4}}{{12}} =  - \frac{1}{3} \Rightarrow h' = k.h =  - \frac{1}{3}.3 =  - 1\,{\rm{cm}}\end{array}\)